СОСТАВ ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ И ЗАЩИТЫ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОТ АСФАЛЬТЕНО-СМОЛО-ПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ И КОРРОЗИИ Российский патент 1999 года по МПК C10G33/04 

Изобретение относится к составам для обезвоживания и обессоливания нефти и защиты нефтепромыслового оборудования от асфальтено-смоло-парафиновых отложений и коррозии.

Известен состав для обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий и защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии, включающий продукт взаимодействия простого полиэфира (ПВПЭ) и толуилендиизоцианата (ТИЦ) и органический растворитель (патент РФ N 2089593, МКЛ C 10 G 33/04, ПВПЭ и ТИЦ). Состав обладает высоким деэмульгирующим эффектом и эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования.

Известен реагент для разделения водонефтяных эмульсий, обладающий антикоррозионным действием, являющийся смесью блоксополимеров оксиэтилированного полипропиленгликоля, полученного алкоголятной полимеризацией окиси пропилена на пропиленгликоле (или этиленгликоле) с последующей концевой сополимеризацией с окисью этилена при нагревании и в присутствии KOH, причем число молей окиси пропилена составляет 48-58 ТУ 6-55-54-91 на Реапон-4B. Реагент Реапон-4B обладает высоким деэмульгирующим эффектом.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является реагент для разделения водонефтяных эмульсий, обладающий эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования и включающий продукт конденсации алкилфенола с 4-12 атомами углерода в алкильной цепи и высококипящего побочного продукта производства изопрена (ВПП) из изобутилена и формальдегида или 4,4-диметилдиоксана-1,3 при их мольном соотношении: 1: 0,5-2,0 соответственно с последующим воздействием продукта конденсации с окисью этилена и ароматический растворитель при следующем соотношении, мас.%:
продукт оксиалкилирования - 40-65
растворитель - 35-60
(патент РФ N 2037511, МКЛ C 10 G 33/04).

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является разработка реагента для разрушения водонефтяных эмульсий, обладающего эффектом ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования и асфальтено-смоло-парафиновых отложений (АСПО).

Поставленная задача решается составом для обезвоживания и обессоливания нефтяных эмульсий и защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и асфальтено-смоло-парафиновых отложений, включающего: продукт алкилфенола с 4-12 атомами углерода в алкильной цепи и высококипящего побочного продукта производства изопрена из изобутилена и формальдегида или 4,4-диметилдиоксана-1,3 с последующим взаимодействием продукта конденсации с окисью этилена; блоксополимер этилен- и пропиленоксидов на основе гликолей; продукт взаимодействия простого полиэфира с толуилендиизоцианатом; растворителя при их соотношении в мас.%:
продукт конденсации с окисью этилена - 10-30
блоксополимер этилен- и пропиленоксидов на основе гликолей - 10-30
продукт взаимодействия простого полиэфира с толуилендиизоцианатом - 5-15
растворитель - остальное
Новая совокупность заявленных существенных признаков позволяет получить деэмульгаторы, эффективно разрушающие стойкие водонефтяные эмульсии, которые обладают защитным эффектом от коррозии и асфальто-смоло-парафиновых отложений.

Анализ отобранных в процессе поиска известных решений показал, что в науке и технике нет объекта, обладающего заявленной совокупностью признаков, и которые приводили к достижению более высокого технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критериям охраноспособности "новизна" и "изобретательский уровень".

В качестве блоксополимеров этилен- и пропиленоксидов на основе гликолей могут быть использованы, например:
1. Реапон-4B - согласно ТУ 6-55-54-91, активная основа его "A" и товарная форма "A", которая является 55% раствором активной основы в растворе метанол-вода при их соотношении 4:1.

Блоксополимер пропилен- и этиленоксидов на основе гликолей общей формулы
HO(CH₂CH₂)_n(CH₃CHCH₂O)_mR-
-(OCH₃CHCH₂)_m(OCH₂CH₂)_nOH
где R-CH₂CH₂-; -CH₂CH₂OCH₂CH₂-
2m=59-64;
2n=34-38,
является активной основой "B" деэмульгатора и используется в виде 45-65% раствора в органическом растворителе (патент РФ N 2078095) "B" - товарная форма.

Продукт взаимодействия оксиэтилированного и/или оксипропилированного глицерина с толуилендиизоцианатом при молярном соотношении (n+1):(n+3):n, где n - число молей толуилендиизоцианата - "C", который является активной основой деэмульгатора, получаемого при растворении продукта взаимодействия в органическом растворителе до концентрации 30-65 мас. % (патент РФ N 2089593).

Продукт конденсации алкилфенола с ВПП и формальдегида или 4,4-диметиленоксана-1,3 и ОЭ - "D" является активной основой деэмульгатора и используется в виде 40-65% раствора в нефрасе A-120/200 или в ароматическом растворителе (патент РФ N 2037511) - "D'" (товарная форма).

В качестве растворителя могут быть использованы, например: алифатические спирты, этиленбензол, нефрас, ксилольная фракция, их смеси с водой.

Приготовление реагента осуществляют смешением компонентов при температуре 40-50^oC, изменяя качественный и количественный состав.

Данные по составу сведены в таблицу 1. Полученные составы испытывают на эффективность.

Испытания на деэмульгирующую активность проводят как на естественной, так и на искусственной эмульсиях.

Искусственную эмульсию 30% обводненности готовят на безводной угленосной нефти Ромашкинского месторождения и модели пластовой воды. Безводная нефть плотностью 0,868 г/см³ отобрана с устья скважины 14753. Минерализация модели пластовой воды, используемой для приготовления эмульсии, составляет 200 г/л, плотность 1,12 г/см³.

Естественная эмульсия.

Физико-химические свойства водонефтяных эмульсий Камышлинского месторождения НГДУ "Нурланефть" АО "Татнефть":
Плотность, ρ , кг/м³
при 20^oC - 0,950-0,975
Вязкость, γ , мПа•с,
при 5^oC - 3474-3480
при 20^oC - 910-950
содержание сульфидов
железа, мг/л - 150-340
содержание
смол, % - 20-50
серы (общей), % - 3-15
парафинов, % - 5-10
асфальтенов, % - 5-10
Реагенты дозируют в эмульсию в виде 1%-ного раствора в смеси толуола и изопропанола, взятых в соотношении 3:1.

В водонефтяную эмульсию дозируют испытываемый деэмульгатор и встряхивают на лабораторном встряхивателе Вагнера в течение 30 минут при комнатной температуре. Затем термостатируют при 40^oC в течение 2 часов и измеряют количество свободно выделившейся воды.

Определение содержания остаточной воды в нефти проводят в соответствии с ГОСТ 14870-77 методом Дина-Старка.

Оценку эффективности образцов по предотвращению АСПО проводят по следующим показателям:
- по отмыву пленки нефти этим образцом;
- по величине дисперсии АСПО в среде образца;
- по отмыву АСПО.

Определение отмыва пленки нефти осуществляется в следующем порядке. В стеклянную пробирку до определенной метки наливают нефть, обработанную реагентом из расчета 0,005% на активную основу и отстаивают 20 минут. Затем нефть выливают, а в пробирку до половины наливают пластовую воду, добавляют нефть до метки, пробирка закрывается пришлифованной пробкой. После чего одновременно с включением секундомера пробирку переворачивают. Нефть и вода меняются объемами. Фиксируют площадь отмыва поверхности пробирки, занятой пластовой водой взамен нефти. Результат считается отличным, если отмыв 70% площади происходит за 30 секунд, хорошим - за 60 секунд и удовлетворительным - за 180 секунд.

Диспергирование АСПО и отмыв поверхности. Эти две методики совмещены в одной лабораторной процедуре и проводятся в конической колбе, в которую помещают 50 мл пластовой воды, дозируют испытуемый реагент. В эту же колбу помещают парафиноотложения весом 0,5 г.

Содержимое колбы нагревают до расплавления парафина (60-90^oC), а затем охлаждают перемешивая. После охлаждения до 20-25^oC замеряют величину частиц дисперсии парафина (δ) и площадь рабочей поверхности колбы, не покрытой (замазанной) парафиноотложениями (S).

Согласно методике результат считается отличным при величине дисперсии 0,1-1 мм, хорошим при величине дисперсии 2-5 мм, неудовлетворительным при величине дисперсии > 5 мм.

При оценке метода отмыва АСПО с поверхности результат считается отличным, если доля отмыва от АСПО поверхности S, % составляет 90-100, хорошим - 80-90, удовлетворительным - 50-80 и плохо <50.

Антикоррозионную активность полученных соединений и деэмульгаторов оценивают гравиметрическим методом на стандартной модели пластовой воды (минерализация - 170 мг/дм³, плотность - 1,122 г/см³, содержание H₂S - 100-200 мг/дм³. Испытания проводят в течение 6 часов на лабораторной установке типа "колесо" в закрытой системе со скоростью движения испытуемой среды 0,4 м/с, а также в герметично закрытых ячейках циркуляционного типа по ГОСТ 9.506.87. "Ингибиторы коррозии металлов в водно-нефтяных средах".

Из представленных в таблице 2 данных видно, что предлагаемые реагенты обладают высокими деэмульгирующими свойствами и эффективно ингибируют коррозию нефтепромыслового оборудования и обладают эффектом ингибирования асфальтено-смоло-парафиновых отложений.

Соли, содержащиеся в водонефтяной эмульсии, удаляются вместе с выделенной водой. Таким образом процесс обезвоживания сопровождается и процессом глубокого обессоливания исходной водонефтяной эмульсии.

Состав для разрушения нефтяной эмульсии с одновременной защитой нефтепромыслового оборудования от коррозии и асфальтено-смоло-парафиновых отложений, а также для обезвоживания и обессоливания нефти содержит, мас.%: продукт конденсации алкилфенола с 4-12 атомами углерода с высококипящим побочным продуктом производства изопрена из изобутилена и формальдегида или 4,4-диметилдиоксана-1,3 10 - 30%, блоксополимерэтилен- и пропиленоксидов на основе гликолей 10 - 30%, продукт взаимодействия простого полиэфира с полученного оксиалкилированием гликоля толуилендиизоцианатом 5 - 15%, растворитель остальное до 100%. Удельный расход состава 25-75 г/т нефти. Достигают степень обезвоживания до 0,16 - 0,25% остаточной воды в нефти, защитный эффект от сероводородной коррозии 79 - 83%, доля отмывки поверхности оборудования от асфальтено-смолообразных отложений 98 - 100%. 2 табл.

Состав для обезвоживания и обессоливания нефти и защиты нефтепромыслового оборудования от асфальтено-смоло-парафиновых отложений и коррозии, включающий продукт конденсации алкилфенола с 4 - 12 атомами углерода в алкильной цепи и высококипящего побочного продукта производства изопрена из изобутилена и формальдегида или 4,4-диметилдиоксана-1,3 при их мольном соотношении 1 : 0,5 - 2,0 соответственно, с последующим взаимодействием продукта конденсации с окисью этилена и растворитель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит блоксополимер этилен- и пропиленоксидов на основе гликолей и продукт взаимодействия простого полиэфира с толуилендиизоцианатом при их соотношении, мас.%:
Продукт конденсации - 10 - 30
Блоксополимер этилен- и пропиленоксидов на основе гликолей - 10 - 30
Продукт взаимодействия простого полиэфира с толуилендиизоцианатом - 5 - 15
Растворитель - Остальное